一种新型的基于软交换的信令网关设计与实现
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ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｖ ｏ ａｉｎ ｏ ｅ ｅ ０ ８ ３ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｃ ｔ ａ Ｃ ｎ ｇ ．２ ０ —０ ． ｏ ｌ
系统 的故障 ， 实施平 台的故 障管理 。 并 网元管理系统部分实现和
运营商 的运营支撑系统接 口的非实时系统管理功能 ， 如停机 、 启 动、 状态统计 、 告警等 。
Ｎ ． 令 链 路 ｏ７倍
Ｍ ３Ｊ ＩＡ
国际软交换协会 （Ｓ 的参考模 型中定义 了信 令 网关功 能 ＩＣ）
（ Ｇ Ｆ） Ｓ— 。
Ｓ— Ｇ Ｆ的 功 能包 括 ：
１ ）利用 ＳＧ Ｒ Ｎ协议簇封装来 自 Ｐ Ｔ ＩＴ Ａ Ｓ Ｎ的信令协议 （ 如
Ｎ ． Ｏ７信令 ）并将其传输到 ＭＧ — ， Ｃ Ｆ或另一个 Ｓ — 。 Ｇ Ｆ ２ ）如 果 Ｓ — Ｇ Ｆ和 ＭＧ — Ｃ Ｆ或者其 它 Ｓ — Ｇ Ｆ不在 同一个 设备
ｆ ＿Ｔｅｅ ｏ ｌ １ ｌｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｏ ｌｃｒ ｏ ｒＳ ｓ ｍ，２ １ － ４ ｎｃｔ ｓ ｆｒ Ｅ ｅｔ ｃ Ｐ ｗｅ ｙｔ ｏ ｉ ｅ ００ ０． 『 ３ ａ ｉ； ｈ ｏｔＳ ｔ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ Ａ ｐｉ ｔ Ｇ ］ ｏ Ｍ ｎＴ ｅ Ｓ ｆ ｗｉ ｈｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａｄ Ｉ ｐ ｌ ａ ｏ ｃ ｓ ｃｉ
经 济市 场
户数 的增长 。 虽然这是一种高度市场化的解 决方 案 ， 但是增加了 分配协议层软件的复杂性。 ３３ 信 令协 议栈体 系结构设计 ．
国行 业规范（ ／ ０ ８ ２ ０ ｏ ＹＤＴ １４ — ０ ５ Ｎ ． ７信令 与 Ｉ Ｐ的信令 网关设 备 测试方法》 作为检验依据 ， 测试组 网结构 图如下 图所示 ：
Ｍ２ Ａ、 ２ Ａ、Ｕ Ｕ Ｍ Ｐ Ｓ Ａ和 Ｉ Ａ 等 协 议 ，还 包 括 针 对 Ｖ Ｕ ５协 议 的
参考 文献 ： ｆ Ｍｕ ｃ ．Ｉ ＭＧ ． 规 范 一 先 进 的 通 信 计 算 机 架 构 １ １ ｎｈ １ Ｃ Ｐ ３Ｏ
（Ｔ Ａ 通 信 世 界 ． ０ ． Ａ Ｃ １ ２ ３ ０ 【 ２ 】Ｗ Ｅ Ｙｏ ｇ ｙ，Ｅ ｉ — ａ．Ｒｅｌａｏ ｆｍｕｔ ｄａ Ｎ ｎ — ｉ ＮＧ Ｘ ａ ｙｎ Ｆ ｏ ａｚｔ ｎ ｏ ｌｍｅｉ ｉ ｉ ｉ
用来检测整个系统 ， 它通过栈管理获取信令协议 的状态信息 ， 并 实施 协议 功能 的故障管 理功 能。它还 直接与 操作 系统及底 层
Ｄｉ ｓ ｒ ｅ 打交道 ， ｖ 获取平台及操作系统 的状态信息 ， 从而检测平 台
ｎＪＪ ｕｎ ｌｏ ｎ ｕ Ｖ ｃｔ ｎ ｌＣｏ ｅ ｅ ｏ ｌ ｔ ｎｃ ［ ； ｒａ ｆ ｈ ｉ ｏ ａ ｏ ａ ］ｏ Ａ ｉ Ｕ ｇ ｆＥ ｅ ｒ ｉ ｃ ｏ ｓ＆ ｌｆｒ ｎ ｏ
５ 结论
基于服务 可用性模 型的全分布的软件体系结构满足信令 网
关 的开放 性 、 可靠性 的设计需求 ， 是设计信令 网关 的理想基 础 。 这种 高可用性 设计理 念可 以广泛应 用 于电信级 通信产 晶设计
中
议栈 ， 它利用标准 的 Ｉ 传送协 议作 为底层传 输 ， Ｐ 通过增 加 自身
【 ５ １工 业 与 信 息 化 产 品 部 ＹＤ Ｔ １４ － ０ ５ Ｎｏ７信 令 网 关 测 ／ ０ ８Байду номын сангаас２ ０ ．
一
个 Ｓ— 。 Ｇ Ｆ
５ Ｓ — 的 实 用 化 协 议 包 括 ＳＧ Ｒ Ｎ 以 及 基 于 Ｓ Ｔ 的 ）Ｇ Ｆ ＩＴ Ａ ＣＰ Ｔ Ａ、Ｕ 和 Ｍ３ Ａ协 议 。 Ｕ ＳＡ Ｕ
经过测试 ，功 能测试通过率 ９ ％，达 到电信级产 品设计要 ８
求。
ＳＧ Ｒ Ｎ是 实现用 Ｉ ＩＴ Ａ Ｐ网络传送 电路交换 网信 令消息的协
ｄｉ ｔｈ ｎ ａ ｄ ｏｍ ｍ ｕ ｃ ｔ ｂａｅ ｏｎ ｏ ｔ ｗｉ ｔｃ ｎｏｏｇ ｓ ｃ ｉ ｇ ｎ ｃ ｐａ ｎｉａｉ ｏｎ ｓｄ ｓ ｆ ｓ ｓｈ ｅ ｈ ｌ ｙ
ＶＵ ５ Ａ等 。信令传输层支持信令传送所需 的一 组通用 的可靠传
送功能 ， 主要指 Ｓ Ｔ Ｃ Ｐ协议 。Ｉ Ｐ协议层实现标准的 Ｉ Ｐ传送协议 。 而栈管理部分实现对协议状 态的监控及状态备份 。同时协议 的 初始化配置也是通过栈管理实施完成 的。服务 可用性管 理部分
功能来满足信令传送 的要求 。 本 文采用 Ｔｉ ｕ 公 司的高可 用 ＳＧ Ｒ Ｎ协议 栈作 为信 ｒｌ ｍ ｌ ｉ ＩＴ Ａ 令网关的协议 栈中间件 。其组成包括 ４个部分 ： 信令适 配层 、 信 令传输层和 Ｉ Ｐ协议层及栈管理。 信令适配层用于支 持特定 的原
语 和 通 用 的信 令 传 输 协 议 ，包 括 针 对 Ｎ ． 令 的 Ｍ Ｕ 、 ｏ ７信 ３ Ａ
ｍ ａｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ２ ０ — ２ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ；０ ８ ０ ． ｏ
［ Ｌ ｉ ｐｎ ，Ｄｉ ｕｓ ｎ ｏ ｎ ｅ ｒ ｉｎ ｎ ｔ ｒｉ ｏ ｅ ｏ ４ Ｉ — ｉｇ 】 Ｌ ｓ ｓｏ ｎ ｉｔ ａ ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｔ ｗｏｋｎ ｍ ｄ ｆ ｇ Ｐ Ｔ ａ ｄ ＮＧＮ ］ Ｊ ｕｎ ｌ ｏ ｈ ｎ ｓａ Ｔ ｌ ｏ Ｓ Ｎ ｎ Ｕ． ｏ ｒ ａ ｆ Ｃ ａ ｇｈ ｅ ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ｅ ｎｃ ｉ ｓ ａｏ
图 ５ 实验 测 试 组 网 结 构 示 意 图
测试环境 配置如下 ：
中， Ｓ — 则 Ｇ Ｆ到其 它实体 问需要一个协议接 口（ ＳＧ Ｒ 如 Ｉ Ｔ ＡＮ） 。
３一个 Ｓ — ） Ｇ Ｆ可 以为 多 个 ＭＧ — Ｃ Ｆ服 务 。
４ ）对 于移动 网络 ，Ｇ Ｆ利用 ＳＧ Ｒ Ｎ协议 簇封 装来 自 Ｓ— ＩＴ Ａ Ｐ Ｔ ／Ｌ Ｓ ＮＰ ＭＮ的信令协议 （ Ｎ ．）并将 其传输到 ＭＧ — 如 Ｏ７ ， Ｃ Ｆ或另
系统 的故障 ， 实施平 台的故 障管理 。 并 网元管理系统部分实现和
运营商 的运营支撑系统接 口的非实时系统管理功能 ， 如停机 、 启 动、 状态统计 、 告警等 。
Ｎ ． 令 链 路 ｏ７倍
Ｍ ３Ｊ ＩＡ
国际软交换协会 （Ｓ 的参考模 型中定义 了信 令 网关功 能 ＩＣ）
（ Ｇ Ｆ） Ｓ— 。
Ｓ— Ｇ Ｆ的 功 能包 括 ：
１ ）利用 ＳＧ Ｒ Ｎ协议簇封装来 自 Ｐ Ｔ ＩＴ Ａ Ｓ Ｎ的信令协议 （ 如
Ｎ ． Ｏ７信令 ）并将其传输到 ＭＧ — ， Ｃ Ｆ或另一个 Ｓ — 。 Ｇ Ｆ ２ ）如 果 Ｓ — Ｇ Ｆ和 ＭＧ — Ｃ Ｆ或者其 它 Ｓ — Ｇ Ｆ不在 同一个 设备
ｆ ＿Ｔｅｅ ｏ ｌ １ ｌｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｏ ｌｃｒ ｏ ｒＳ ｓ ｍ，２ １ － ４ ｎｃｔ ｓ ｆｒ Ｅ ｅｔ ｃ Ｐ ｗｅ ｙｔ ｏ ｉ ｅ ００ ０． 『 ３ ａ ｉ； ｈ ｏｔＳ ｔ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ Ａ ｐｉ ｔ Ｇ ］ ｏ Ｍ ｎＴ ｅ Ｓ ｆ ｗｉ ｈｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａｄ Ｉ ｐ ｌ ａ ｏ ｃ ｓ ｃｉ
经 济市 场
户数 的增长 。 虽然这是一种高度市场化的解 决方 案 ， 但是增加了 分配协议层软件的复杂性。 ３３ 信 令协 议栈体 系结构设计 ．
国行 业规范（ ／ ０ ８ ２ ０ ｏ ＹＤＴ １４ — ０ ５ Ｎ ． ７信令 与 Ｉ Ｐ的信令 网关设 备 测试方法》 作为检验依据 ， 测试组 网结构 图如下 图所示 ：
Ｍ２ Ａ、 ２ Ａ、Ｕ Ｕ Ｍ Ｐ Ｓ Ａ和 Ｉ Ａ 等 协 议 ，还 包 括 针 对 Ｖ Ｕ ５协 议 的
参考 文献 ： ｆ Ｍｕ ｃ ．Ｉ ＭＧ ． 规 范 一 先 进 的 通 信 计 算 机 架 构 １ １ ｎｈ １ Ｃ Ｐ ３Ｏ
（Ｔ Ａ 通 信 世 界 ． ０ ． Ａ Ｃ １ ２ ３ ０ 【 ２ 】Ｗ Ｅ Ｙｏ ｇ ｙ，Ｅ ｉ — ａ．Ｒｅｌａｏ ｆｍｕｔ ｄａ Ｎ ｎ — ｉ ＮＧ Ｘ ａ ｙｎ Ｆ ｏ ａｚｔ ｎ ｏ ｌｍｅｉ ｉ ｉ ｉ
用来检测整个系统 ， 它通过栈管理获取信令协议 的状态信息 ， 并 实施 协议 功能 的故障管 理功 能。它还 直接与 操作 系统及底 层
Ｄｉ ｓ ｒ ｅ 打交道 ， ｖ 获取平台及操作系统 的状态信息 ， 从而检测平 台
ｎＪＪ ｕｎ ｌｏ ｎ ｕ Ｖ ｃｔ ｎ ｌＣｏ ｅ ｅ ｏ ｌ ｔ ｎｃ ［ ； ｒａ ｆ ｈ ｉ ｏ ａ ｏ ａ ］ｏ Ａ ｉ Ｕ ｇ ｆＥ ｅ ｒ ｉ ｃ ｏ ｓ＆ ｌｆｒ ｎ ｏ
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基于服务 可用性模 型的全分布的软件体系结构满足信令 网
关 的开放 性 、 可靠性 的设计需求 ， 是设计信令 网关 的理想基 础 。 这种 高可用性 设计理 念可 以广泛应 用 于电信级 通信产 晶设计
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议栈 ， 它利用标准 的 Ｉ 传送协 议作 为底层传 输 ， Ｐ 通过增 加 自身
【 ５ １工 业 与 信 息 化 产 品 部 ＹＤ Ｔ １４ － ０ ５ Ｎｏ７信 令 网 关 测 ／ ０ ８Байду номын сангаас２ ０ ．
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个 Ｓ— 。 Ｇ Ｆ
５ Ｓ — 的 实 用 化 协 议 包 括 ＳＧ Ｒ Ｎ 以 及 基 于 Ｓ Ｔ 的 ）Ｇ Ｆ ＩＴ Ａ ＣＰ Ｔ Ａ、Ｕ 和 Ｍ３ Ａ协 议 。 Ｕ ＳＡ Ｕ
经过测试 ，功 能测试通过率 ９ ％，达 到电信级产 品设计要 ８
求。
ＳＧ Ｒ Ｎ是 实现用 Ｉ ＩＴ Ａ Ｐ网络传送 电路交换 网信 令消息的协
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ＶＵ ５ Ａ等 。信令传输层支持信令传送所需 的一 组通用 的可靠传
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功能来满足信令传送 的要求 。 本 文采用 Ｔｉ ｕ 公 司的高可 用 ＳＧ Ｒ Ｎ协议 栈作 为信 ｒｌ ｍ ｌ ｉ ＩＴ Ａ 令网关的协议 栈中间件 。其组成包括 ４个部分 ： 信令适 配层 、 信 令传输层和 Ｉ Ｐ协议层及栈管理。 信令适配层用于支 持特定 的原
语 和 通 用 的信 令 传 输 协 议 ，包 括 针 对 Ｎ ． 令 的 Ｍ Ｕ 、 ｏ ７信 ３ Ａ
ｍ ａｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ２ ０ — ２ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ；０ ８ ０ ． ｏ
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图 ５ 实验 测 试 组 网 结 构 示 意 图
测试环境 配置如下 ：
中， Ｓ — 则 Ｇ Ｆ到其 它实体 问需要一个协议接 口（ ＳＧ Ｒ 如 Ｉ Ｔ ＡＮ） 。
３一个 Ｓ — ） Ｇ Ｆ可 以为 多 个 ＭＧ — Ｃ Ｆ服 务 。
４ ）对 于移动 网络 ，Ｇ Ｆ利用 ＳＧ Ｒ Ｎ协议 簇封 装来 自 Ｓ— ＩＴ Ａ Ｐ Ｔ ／Ｌ Ｓ ＮＰ ＭＮ的信令协议 （ Ｎ ．）并将 其传输到 ＭＧ — 如 Ｏ７ ， Ｃ Ｆ或另